JP2006211326A - 基地局 - Google Patents

Abstract

【課題】 各移動機の受信品質情報を用いて、移動機個別にＳＳＤＴ機能を制御することによって、通信品質を改善するセル選択方法を実現する基地局を提供すること。
【解決手段】 受信部２０２ａ、２０２ｂは、移動機１００にて測定された受信品質を示す受信品質情報を受信し、機能制御部３０４は、前記受信品質情報に基づいて、前記移動機１００がＳＳＤＴ(Site Selection Diversity Transmit Power Control)機能を使用するか否かを判断して、機能判断情報を生成し、送信部２０１ａ、２０１ｂは、前記機能判断情報を移動機１００へ送信する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ：Code Division Multiple Access）方式を用いた移動通信システムにおいてセル選択する基地局に関し、特に、ＳＳＤＴ(Site Selection Diversity Transmit Power Control)機能の制御に関する。

従来、移動体通信システムでは、サービスエリアを複数の基地局で覆う方法（セル構成）が用いられている。移動機の移動によりセルの切り替え（ハンドオーバ）が必要な場合は、切り替えに先立って周辺セルの測定を行い、その測定結果に基づいて切り替え先のセルを選択する。符号分割多元接続方式を用いた移動体通信システムでは、ハンドオーバの際に同時に複数のセルと通信を行う方法（ソフトハンドオーバ）を用いることができる（特許文献１）。

ソフトハンドオーバ時の送信電力制御方法として、ＳＳＤＴという方法がある。ＳＳＤＴ動作時は、移動機がソフトハンドオーバ中のセルの中から１つのセルをプライマリとして選択し、そのＩＤを基地局および通信制御局（以下、ネットワーク）に送信する。ネットワーク側では、指定されたＩＤのセルのみ下りデータを送信する。このような動作により、下り回線の干渉量を低減することが可能となる（非特許文献１）。

以下に、従来の移動体通信システムにおけるセル選択の動作について、移動機、基地局Ａ、基地局Ｂ、通信制御局とから構成される移動体通信システムを用いて説明する。移動機は、無線によりデータを送受信する端末であり、基地局Ａ、基地局Ｂは、移動機のデータの送受信を仲介し、通信制御局は、無線通信を制御し、特に、移動機がＳＳＤＴ機能を使用するか否かを指定する。

移動機が、基地局Ａおよび基地局Ｂとソフトハンドオーバ中である場合を想定する。移動機は、基地局Ａおよび基地局Ｂから送信される電波の受信パワーを測定する。次に、移動機は、測定した各基地局の受信パワー結果を比較し、最も受信パワーが大きい基地局をプライマリセルとして選択する。移動機は、選択した基地局のＩＤを基地局側に送信する。基地局側では、移動機から送信されたＩＤを受信し、受信したＩＤが自局のＩＤと一致するかどうか、ソフトハンドオーバ中のセルのいずれかのＩＤと一致するかどうかを判定する（ここでは、セルのＩＤは、セルそれぞれの基地局のＩＤを用いるものとして説明する）。具体的には、受信したＩＤが自局のＩＤと一致する場合、もしくは、ソフトハンドオーバ中のセルのいずれのＩＤとも一致しない場合にはプライマリセルであると認識し、下りデータを送信する。受信したＩＤが自局のＩＤと異なり、かつ、ソフトハンドオーバ中のセルのいずれかのＩＤと一致する場合にはノンプライマリセルであると認識し、下りデータを送信しない。
米国特許第５，１０１，５０１号明細書 ３ＧＰＰ ＴＳ ２５．２１４ ５．２．１．４ Ｓｉｔｅ ｓｅｌｅｃｔｉｏｎ ｄｉｖｅｒｓｉｔｙ ｔｒａｎｓｍｉｔ ｐｏｗｅｒ ｃｏｎｔｒｏｌ

しかしながら、従来の移動体通信システムにおけるセル選択方法では、プライマリセルだけでは十分な通信品質が得られないような劣悪環境においてもＳＳＤＴ機能の動作が継続してしまい、通信品質が劣化してしまうという問題があった。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、各移動機の受信品質情報を用いて、移動機個別にＳＳＤＴ機能を制御することによって、通信品質を改善するセル選択方法を実現する基地局を提供することを目的とする。

本発明の基地局は、通信端末装置にて測定された受信品質を示す受信品質情報を受信する受信手段と、前記受信品質情報に基づいて、前記通信端末装置がＳＳＤＴ(Site Selection Diversity Transmit Power Control)機能を使用するか否かを判断し、機能判断情報を生成する機能制御手段と、前記機能判断情報を前記通信端末装置へ送信する送信手段と、を備える構成を採る。

本発明によれば、各移動機の受信品質情報を用いて、移動機個別にＳＳＤＴ機能を制御することによって、通信品質を改善するセル選択方法を実現する基地局を提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の実施の形態１に係る基地局を含む通信システムの構成の一例を示すブロック図である。図１に示す通信システムは、移動機１００、基地局５００とを備え、基地局５００は、基地局送受信部２００ａ、基地局送受信部２００ｂ、並びに基地局通信制御部３００を備える。さらに、移動機１００は、送信部１０１、受信部１０２、通信制御部１０３、受信品質測定部１０４、並びにアンテナ１０５を備える。基地局送受信部２００ａ、基地局送受信部２００ｂそれぞれは、送信部２０１ａ、２０１ｂ、受信部２０２ａ、２０２ｂ、アンテナ２０３ａ、２０３ｂを備える。基地局通信制御部３００は、送信インタフェース（送信Ｉ／Ｆ）３０１、受信インタフェース（受信Ｉ／Ｆ）３０２、通信制御部３０３、機能制御部３０４を備える。

送信部１０１は、データに対して変調等の処理を行った後、アンテナ１０５から無線送信する。受信部１０２は、アンテナ１０５からデータを無線受信し、受信したデータに対して復調等の処理を行う。

通信制御部１０３は、送信部１０１、受信部１０２に対して、待ち受け、発着信、ハンドオーバ等の通信状態に応じた制御を行う。

受信品質測定部１０４は、受信データの品質を測定し、測定した受信品質の測定値を受信品質情報として通信制御部１０３へ出力する。

送信部２０１ａ、２０１ｂは、データ及び受信品質情報を、変調等の処理を行った後、アンテナ２０３ａ、２０３ｂから送信する。受信部２０２ａ、２０２ｂは、アンテナ２０３ａ、２０３ｂに受信された信号に対して復調等の処理を行い、受信データを得る。

送信インタフェース（送信Ｉ／Ｆ）３０１は、基地局通信制御部３００から基地局送受信部２００ａ、基地局送受信部２００ｂにデータを送信する。受信インタフェース（受信Ｉ／Ｆ）３０２は、基地局送受信部２００ａ、基地局送受信部２００ｂから基地局通信制御部３００へ送信されたデータを受信する。

通信制御部３０３は、移動機１００の位置登録、発着信、ハンドオーバ等の無線回線制御、呼処理等を行う。

機能制御部３０４は、移動機１００から受信品質情報を入手し、受信品質情報と受信品質の基準値とを比較して、移動機１００がＳＳＤＴ機能を使用するか（ＳＳＤＴ機能オン）、使用しないか（ＳＳＤＴ機能オフ）を判断して機能判断結果を示す機能判断情報を生成し、機能判断情報を移動機１００へ送信する。なお、機能制御部３０４は、予め、受信品質の基準値を保持する。受信品質としては、受信データの誤り率、受信信号電力、伝搬損失等が含まれる。

次いで、上記構成を有する通信システムの動作について、図２、図３に示すフローチャートを用いて説明する。図２は、実施の形態１の基地局通信制御部３００のＳＳＤＴ制御の動作の一例を示すフローチャートである。図３は、実施の形態１の移動機１００のＳＳＤＴ制御の動作制御の動作の一例を示すフローチャートである。なお、動作の説明において、移動機１００と基地局通信制御部３００は、基地局送受信部２００ａと基地局送受信部２００ｂとのいずれかを経由してデータを送受信するが、以下ではこの部分の説明を省略する。

先ず、基地局５００の動作を説明する。通信制御部３０３は、移動機１００へ受信品質情報を送信するように要求する（Ｓ１１）。基地局通信制御部３００は、受信品質情報を受信するまで待ち、移動機１００から受信品質情報が送信されると（Ｓ１２）、機能制御部３０４は、受信品質情報と、受信品質の基準値と比較する（Ｓ１３）。比較した結果、受信品質情報が受信品質の基準値より大きい値の場合（Ｓ１４でＹＥＳ）、ＳＳＤＴ機能オンを選択し（Ｓ１５）、受信品質情報が受信品質の基準値以下の場合（Ｓ１４でＮＯ）、ＳＳＤＴ機能オフを選択し、選択した結果を示す機能判断情報を生成する（Ｓ１６）。次に、機能制御部３０４は、送信インタフェース３０１を介して、機能判断情報を移動機１００へ送信する（Ｓ１７）。

次に、移動機１００の動作について説明する。受信部１０２が、受信品質情報を送信する要求を受け取ると（Ｓ２１）、受信品質測定部１０４は、受信品質を測定し、受信品質情報を通信制御部１０３へ出力する（Ｓ２２）。通信制御部１０３は、送信部１０１を介して、受信品質情報を基地局５００へ送信する（Ｓ２３）。次に、受信部１０２は、基地局５００から機能判断情報を受信し（Ｓ２４）、通信制御部１０３は、現在のＳＳＤＴ機能のオン・オフの状態と、機能判断情報の内容が一致するか否かを判断し（Ｓ２５）、一致しない場合（Ｓ２５でＮＯ）は、現在のＳＳＤＴ機能を、指示されたＳＳＤＴ機能へ変更する（Ｓ２６）。

図４は、ＳＳＤＴ機能のオン・オフの動作の様子を示す図である。図４では、二つの移動機１００ａ、１００ｂが基地局送受信部２００ａ、基地局送受信部２００ｂとの間で、ＳＳＤＴ機能のオン・オフの動作をする場合を示している。また、セル境界４００は、基地局送受信部２００ａ、基地局送受信部２００ｂそれぞれのセルの境界であり、便宜的にそれぞれのセルが重ならない場合を示している。品質境界４０１は、基地局送受信部２００ａにおける、受信品質の境界を示し、品質境界４０２は、基地局送受信部２００ｂにおける、受信品質の境界を示す。ＳＳＤＴ機能のオン・オフは、品質境界４０１により判断され、図４では品質境界４０１より基地局送受信部２００ａに近い場合、または、品質境界４０２より基地局送受信部２００ｂに近い場合をＳＳＤＴ機能オン領域とし、それ以外をＳＳＤＴ機能オフ領域としている。図４では、品質境界４０１と品質境界４０２との間の場合をＳＳＤＴ機能オフ領域、それ以外をＳＳＤＴ機能オン領域としている。なお、受信品質等は、一般に、基地局送受信部に近い程（セル境界４００から離れる程）良好になるが、図４では便宜的に直線の境界線を用いて示している。

移動機１００ａは基地局送受信部２００ａに近いため、受信品質が良い。移動機１００ａは上り回線で受信品質情報を基地局送受信部２００ａに送信する。基地局送受信部２００ａは、移動機１００ａの受信品質が良いため、移動機１００ａに対してＳＳＤＴ機能オンの指示を出す。移動機１００ａは指示に従ってＳＳＤＴ機能オンで動作する。移動機１００ａは受信品質が良いため、ＳＳＤＴ動作をしても受信品質は問題とならない。

一方、移動機１００ｂは基地局送受信部２００ａ及び基地局送受信部２００ｂから遠く、セル境界付近にいるため、受信品質が悪い。移動機１００ｂは上り回線で受信品質情報を基地局送受信部側（基地局送受信部２００ａ及び基地局送受信部２００ｂ）に送信する。基地局送受信部側では移動機１００ｂの受信品質が悪いため、移動機１００ｂに対してＳＳＤＴ機能オフの指示を出す。移動機１００ｂは指示に従ってＳＳＤＴ機能オフで動作する。移動機１００ｂは受信品質が悪いため、ＳＳＤＴ機能オフとし、ソフトハンドオーバを可能とすることで複数の基地局送受信部からのデータを合成することができ、ＳＳＤＴ機能を用いた場合に比べ、受信品質を向上させることができる。

このようにして、機能制御部３０４は、ＳＳＤＴ機能のオン・オフを各移動機個別に制御する。例えば、ＳＳＤＴ機能オン時に受信品質が劣化し、十分な通信品質が得られないような場合に、機能制御部３０４は、該当する移動機１００に対してＳＳＤＴ機能をオフするように指示を出す。ＳＳＤＴ機能オフを指示された移動機１００は、ＳＳＤＴ機能を使用中止することによって、ソフトハンドオーバが可能となり、複数の基地局送受信部からのデータを合成することができるようになるため、通信品質を改善することができる。また、ＳＳＤＴ機能オフ時に受信品質が必要以上となった場合に、機能制御部３０４は、該当する移動機１００に対してＳＳＤＴ機能をオンするように指示を出すこともできる。これにより、下り回線の干渉量を低減することが可能となり、システム容量を増大することができる。

このように、本実施の形態のセル選択方法を用いる基地局によれば、移動機から報告された受信品質情報に基づいてＳＳＤＴ機能のオン／オフを移動機個別に制御する手段を設けることが可能となる。これによって、移動機の通信品質を保ちながら下り回線の干渉量を低減することができ、通信システム全体の通信容量を向上させることができる。

なお、図１では、二つの基地局送受信部を示したが、二以上の基地局送受信部が存在してもよい。また、図１では、複数の基地局送受信部と基地局通信制御部は、有線回線で通信する例を示したが、無線回線を用いる場合を排除するものではない。また、基地局と基地局通信制御部は、図１に示すように一つの装置として存在してもよいが、複数の基地局と通信制御局として別々の装置とし、通信制御局がＳＳＤＴ機能のオン／オフを移動機個別に制御する機能を備える場合であってもかまわない。

（実施の形態２）
図５は、本発明の実施の形態２に係る基地局を含む通信システムの構成の一例を示すブロック図である。図５に示す通信システムは、移動機１１０と基地局５１０を備え、基地局５１０は、基地局送受信部２００ａ、基地局送受信部２００ｂ、基地局通信制御部３１０を備える。図１に示す機能制御部３０４を改良し、機能制御部３１４へ変更し、移動機１１０へ位置検出部１０６を追加したものである。図１と同じ符号のものは、同じ名称、同様の機能を有するため説明を省略する。

位置検出部１０６は、移動機１１０が存在する位置情報（緯度・経度）を検出する。

機能制御部３１４は、移動機１１０から位置情報を入手し、位置情報を用いて、移動機１１０がＳＳＤＴ機能を使用するか（ＳＳＤＴ機能オン）、使用しないか（ＳＳＤＴ機能オフ）を判断し、判断した結果を移動機１１０へ指示する。また、機能制御部３１４は、ＳＳＤＴ機能が有効な範囲を特定する基準位置情報を保持する。基準位置情報は、位置情報とＳＳＤＴ機能の有効性を対応づけることになる。

以上のように構成されたセル選択方法について、その動作を説明する。基本的な動作は、実施の形態１と同様であり、受信品質情報に変えて、位置情報を用いる点が異なる。

移動機１１０は、位置検出部１０６において移動機１１０の位置を検出し、送信部１０１およびアンテナ１０５を介してネットワーク側に送信する。機能制御部３１４は、移動機１１０の位置情報に基づいてＳＳＤＴ機能のオン・オフを各移動機個別に制御する。例えば、移動機１１０がセル境界などの通信品質が悪く、複数の基地局送受信部からのデータを合成した方が良い場所であると判断した場合は、ＳＳＤＴ機能をオフするように指示を出す。

ＳＳＤＴ機能オフを指示された移動機１１０は複数の基地局送受信部２００ａ、２００ｂからのデータを合成することができるようになるため、通信品質を改善することができる。また、通信品質が良好で、複数の基地局送受信部からのデータを合成しなくても良い場所であると判断した場合は、該当する移動機に対してＳＳＤＴ機能をオンするように指示を出すこともできる。これにより、下り回線の干渉量を低減することが可能となり、システム容量を増大することができる。

このように、本実施の形態のセル選択方法を用いる移動制御局によれば、移動機から報告された位置情報に基づいてＳＳＤＴ機能のオン・オフを移動機個別に制御する手段を設けることにより、各移動機の通信品質を保ちながら下り回線の干渉量を低減することができ、通信システム全体の通信容量を向上させることができる。

なお、本実施の形態では、位置情報のみに基づいて、ＳＳＤＴ機能オン・オフを判断する例を説明したが、移動制御局の機能制御部は、実施の形態１における受信品質情報を加え、受信品質情報と位置情報とを用いて、ＳＳＤＴ機能のオン・オフを判断しても良い。

また、上記各実施の形態では、通信端末装置の一例として、移動機を用いて説明したが、これに限られることはない。ＳＳＤＴ機能を用いる通信端末装置であれば、本発明を適用することが可能である。

本発明に係るセル選択方法を用いる基地局は、プライマリセルだけでは十分な品質が得られないような劣悪環境ではＳＳＤＴ機能を停止することを移動機へ指示し、通信品質を改善することができるという効果を有し、移動通信システムにおけるセル選択方法として、受信品質が変動する環境において有用である。

本発明の実施の形態１に係る基地局を含む通信システムの構成の一例を示すブロック図 実施の形態１の基地局のＳＳＤＴ制御の動作の一例を示すフローチャート 実施の形態１の移動機のＳＳＤＴ制御の動作制御の動作の一例を示すフローチャート ＳＳＤＴ機能のオン・オフの動作の様子を示す図 本発明の実施の形態２に係る基地局を含む通信システムの構成の一例を示す図

符号の説明

１００、１００ａ、１００ｂ、１１０ 移動機
１０１、２０１ａ、２０１ｂ 送信部
１０２、２０２ａ、２０２ｂ 受信部
１０３、３０３ 通信制御部
１０４ 受信品質測定部
１０５、２０３ａ、２０３ｂ アンテナ
１０６ 位置検出部
２００ａ、２００ｂ 基地局送受信部
３００、３１０ 基地局通信制御部
３０１ 送信インタフェース
３０２ 受信インタフェース
３０４、３１４ 機能制御部
５００、５１０ 基地局

Claims (6)

1. 通信端末装置にて測定された受信品質を示す受信品質情報を受信する受信手段と、
   前記受信品質情報に基づいて、前記通信端末装置がＳＳＤＴ(Site Selection Diversity Transmit Power Control)機能を使用するか否かを判断し、機能判断情報を生成する機能制御手段と、
   前記機能判断情報を前記通信端末装置へ送信する送信手段と、
   を備えることを特徴とする基地局。
2. 前記受信品質情報を送信することを前記通信端末装置へ指示する通信制御手段を、更に備えることを特徴とする請求項１記載の基地局。
3. 前記機能制御手段は、前記受信品質の基準値を保持し、前記受信品質情報が前記基準値を超える場合にＳＳＤＴ機能を使用し、前記受信品質情報が基準値以下である場合にＳＳＤＴ機能を使用しないと判断することを特徴とする請求項１または請求項２記載の基地局。
4. 前記受信品質情報は、受信データの誤り率、受信信号電力、伝搬損失との少なくともいずれか一つの受信品質の測定値を含むことを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載の基地局。
5. 前記受信品質情報は、前記通信端末装置の位置情報を含み、
   前記機能制御手段は、ＳＳＤＴ機能が有効な範囲を特定する基準位置情報を保持し、前記位置情報が、前記基準位置情報に含まれる場合に、ＳＳＤＴ機能を使用すると判断することを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の基地局。
6. 通信端末装置が存在する位置を検出した位置情報を受信する受信手段と、
   前記位置情報に基づいて、前記通信端末装置がＳＳＤＴ(Site Selection Diversity Transmit Power Control)機能を使用するか否かを判断する機能制御手段と、
   前記判断した結果を前記通信端末装置へ送信する送信手段と、
   を備えることを特徴とする基地局。

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